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文檔簡介
Kubernetes容器云服務(wù)架構(gòu)與運維教學(xué)大綱課程編號:學(xué)分:7學(xué)分學(xué)時:104學(xué)時先修課程:《docker容器管理與應(yīng)用》后續(xù)課程:《公有云運維技術(shù)》適用專業(yè):云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能、軟件應(yīng)用、計算機網(wǎng)絡(luò)開課部門:信息工程系一、課程的性質(zhì)與目標《Kubernetes容器技術(shù)》是面向計算機相關(guān)專業(yè)的一門專業(yè)課,涉及內(nèi)容有Kubernetes集群安裝、使用kubectl命令編排容器、使用Yaml腳本編排容器、容器健康性檢查、調(diào)度容器、存儲卷、RBAC認證授權(quán)、自動化運維等內(nèi)容。通過本課程的學(xué)習(xí),學(xué)生能夠掌握Kubernetes集群編排容器的主要技術(shù),達到企業(yè)中級運維工程師的技能水平。二、課程的主要內(nèi)容及基本要求項目一部署Kubernetes集群(10學(xué)時)[知識點]了解containerd容器引擎的特點掌握containerd容器引擎和Kubernetes的關(guān)系了解Kubernetes不使用Docker作為默認容器引擎的原因掌握Kubernetes的架構(gòu)以及各個組件的功能部署Kubernetes高可用集群的原因Kubernetes高可用集群的實現(xiàn)機制[基本要求]能夠使用VMware安裝CentOS8模板機能夠安裝containerd容器引擎能夠運維containerd容器引擎能夠部署單Master節(jié)點的k8s集群能夠測試k8s集群的可用性能夠部署多Master節(jié)點的k8s集群能夠配置Haproxy負載均衡策略項目二使用集群核心資源部署服務(wù)(10學(xué)時)[知識點]掌握Kubectl常用命令的用法掌握Pod、Deployment、Service等核心資源的作用掌握使用Yaml創(chuàng)建資源的優(yōu)勢掌握使用Yaml創(chuàng)建資源的常用字段掌握Job和CronJob控制器的作用掌握DaemonSet控制器的作用[基本要求]能夠使用Kubectl命令創(chuàng)建Pod能夠使用Kubectl創(chuàng)建Deployment控制器能夠使用Service服務(wù)發(fā)現(xiàn)訪問Pod服務(wù)會使用探針檢測Pod健康性能夠使用Yaml腳本創(chuàng)建Pod能夠使用Yaml腳本創(chuàng)建Deployment控制器能夠使用Yaml腳本創(chuàng)建Service服務(wù)發(fā)現(xiàn)能夠使用Job和CronJob控制器部署一次性和周期性應(yīng)用能夠使用DaemonSet控制器部署守護型應(yīng)用項目3認證授權(quán)用戶訪問集群資源(8學(xué)時)[知識點]掌握Useraccount系統(tǒng)賬戶的配置文件內(nèi)容掌握在Kubernetes集群申請用戶證書的流程掌握Namespace命名空間的作用掌握ServiceAccount賬戶和Useraccount系統(tǒng)賬戶的區(qū)別掌握配置ServiceAccount服務(wù)賬戶認證授權(quán)的方法[基本要求]能夠在Node工作節(jié)點創(chuàng)建Useraccount系統(tǒng)賬戶能夠使用RBAC授權(quán)Useraccount系統(tǒng)賬戶訪問集群資源能夠部署DashBoard圖形化界面能夠使用RBAC授權(quán)UserAccount服務(wù)用戶訪問集群資源項目4調(diào)度Pod到指定節(jié)點(8學(xué)時)[知識點]掌握Scheduler調(diào)度器的工作過程掌握nodeName字段和nodeSelector字段的使用方法掌握污點和容忍度的作用掌握污點和容忍度的作用和種類掌握污點和容忍度的配置方法掌握節(jié)點硬親和性和軟親和性的區(qū)別掌握Pod硬親和性和軟親和性的區(qū)別[基本要求]能夠使用nodeName調(diào)度某個Pod到指定節(jié)點能夠使用nodeSelector調(diào)度某個Pod指定節(jié)點能夠限制Pod使用節(jié)點上的硬件資源能夠配置污點防止Pod調(diào)度到某節(jié)點上能夠配置容忍度調(diào)度Pod到有污點的節(jié)點上能夠使用節(jié)點親和性調(diào)度Pod能夠使用Pod親和性調(diào)度Pod項目5配置數(shù)據(jù)存儲(10學(xué)時)[知識點]掌握存儲卷的作用和種類掌握HostPath本地存儲卷的優(yōu)缺點掌握存儲卷的配置及掛載方式掌握PV(PersistentVolume)持久卷的訪問模式掌握PV持久卷的回收策略掌握PV生命周期的4種狀態(tài)掌握ConfigMap資源和Secret資源的作用掌握創(chuàng)建ConfigMap資源的2種方法掌握Secret資源的3種類型[基本要求]能夠配置HostPath本地存儲卷持久化數(shù)據(jù)能夠配置NFS網(wǎng)絡(luò)存儲卷持久化數(shù)據(jù)能夠創(chuàng)建PV持久卷隱藏后端存儲細節(jié)能夠創(chuàng)建PVC(PersistentVolumeClaim)持久化卷聲明綁定PV持久卷能夠在創(chuàng)建Pod時引用PVC實現(xiàn)數(shù)據(jù)的持久化存儲能夠創(chuàng)建ConfigMap資源能夠創(chuàng)建Secret資源能夠在容器中引入CofigMap配置和Secret配置項目6使用Ingress發(fā)布服務(wù)(8學(xué)時)[知識點]掌握Kubernetes集群對外提供服務(wù)的方式掌握Ingress(入口)資源對象和IngressController(入口控制器)的關(guān)系掌握七層代理的特征理解Ingress實現(xiàn)外部用戶訪問內(nèi)部服務(wù)的機制掌握灰度發(fā)布的應(yīng)用場景掌握灰度發(fā)布的配置方法[基本要求]能夠安裝NginxIngress控制器能夠配置Ingress規(guī)則實現(xiàn)外部用戶通過http和https方式訪問內(nèi)部服務(wù)能夠基于服務(wù)權(quán)重進行灰度發(fā)布能夠基于客戶端請求進行灰度發(fā)布項目7使用Helm包管理工具部署應(yīng)用(8學(xué)時)[知識點]掌握Helm中Chart、Release、Repository、Template、Values的概念掌握Chart的組成部分掌握構(gòu)建私有的Chart應(yīng)用流程掌握可配置與不可配置的Chart區(qū)別[基本要求]能夠安裝Helm包管理工具能夠通過Helm倉庫部署應(yīng)用能夠構(gòu)建不可配置的Chart應(yīng)用能夠構(gòu)建可配置的Chart應(yīng)用項目8使用Operator自定義控制器部署中間件(8學(xué)時)[知識點]掌握有狀態(tài)服務(wù)的應(yīng)用場景掌握StatefulSet有狀態(tài)控制器的特點掌握Headless服務(wù)發(fā)現(xiàn)的作用掌握Operator自定義控制器的概念掌握CRD(CustomResourceDefinition)定制資源定義的概念[基本要求]能夠部署HeadlessService無頭服務(wù)發(fā)現(xiàn)能夠部署有狀態(tài)的Mysql數(shù)據(jù)庫服務(wù)能夠安裝MySQLOperator控制器能夠創(chuàng)建MySQL主從數(shù)據(jù)庫能夠部署Redis緩存數(shù)據(jù)庫集群項目9基于部署項目到Kubernetes(16學(xué)時)[知識點]掌握LAMP架構(gòu)的構(gòu)成組件掌握部署項目到Kubernetes集群的流程了解Python語言中的Django開發(fā)框架掌握Python包管理工具Pip的用法了解前后端分離項目優(yōu)勢掌握Vue前端應(yīng)用部署流程掌握Golang后端服務(wù)部署流程了解SpringCloud微服務(wù)項目的優(yōu)勢掌握Nacos注冊配置中心的作用掌握Gateway微服務(wù)網(wǎng)關(guān)的作用掌握Auth認證中心的作用[基本要求]能夠構(gòu)建PHP程序的鏡像能夠部署PHPWeb程序到Kuberentes集群能夠構(gòu)建PythonWeb程序鏡像能夠部署PythonWeb程序到Kuberentes集群能夠構(gòu)建Vue前端應(yīng)用能夠部署Golang程序到Kuberentes集群能夠部署Nacos、Gateway、Auth等微服務(wù)組件能夠部署SpringCloud前后端分離項目項目10構(gòu)建企業(yè)級DevOps云平臺(10學(xué)時)[知識點]掌握jenkins的部署和配置方法掌握GitLab的部署和使用方法掌握Harbor倉庫的部署和使用方法掌握編寫Pipeline的基礎(chǔ)語法掌握使用Pipeline構(gòu)建和發(fā)布項目的方法[基本要求]能夠在Kubernetes集群上部署自動化運維工具能夠配置jenkins與其它工具的對接能夠編寫Pipeline拉取編譯程序代碼能夠編寫Pipeline構(gòu)建鏡像能夠發(fā)布應(yīng)用到Kubernetes集群項目11使用Python管理Kubernetes集群(8學(xué)時)[知識點]掌握Python管理Kubernetes集群的優(yōu)勢掌握Kubernetes庫的使用方法掌握http的BearerToken認證方案掌握Json數(shù)據(jù)的序列化和反序列化方法掌握Requests庫的常用方法[基本要求]能夠使用client模塊管理集群能夠使用config模塊加載配置文件能夠編寫Json數(shù)據(jù)的序列化和反序列化程序能夠編寫使用Requests模塊管理集群資源三、學(xué)時分配項目1部署Kubernetes集群任務(wù)1.1安裝運維Containerd容器引擎4任務(wù)1.2部署基于Containerd容器引擎的k8s集群4任務(wù)1.3部署多Master節(jié)點的k8s高可用集群2項目2使用集群核心資源部署服務(wù)任務(wù)2.1使用Kubectl命令部署服務(wù)4任務(wù)2.2使用Yaml腳本部署服務(wù)4任務(wù)2.3部署任務(wù)和守護型應(yīng)用2項目3認證授權(quán)用戶訪問集群資源任務(wù)3.1認證授權(quán)UserAccount系統(tǒng)賬戶4任務(wù)3.2認證授權(quán)ServiceAccount服務(wù)賬戶4項目4調(diào)度Pod到指定節(jié)點任務(wù)4.1使用nodeName和nodeSelector調(diào)度Pod4任務(wù)4.2使用污點和容忍度調(diào)度Pod2任務(wù)4.3使用親和性調(diào)度Pod2項目5配置數(shù)據(jù)存儲任務(wù)5.1配置本地和網(wǎng)絡(luò)存儲卷4任務(wù)5.2使用PV存儲卷持久化數(shù)據(jù)4任務(wù)5.3使用ConfigMap和Secret保存配置信息2項目6使用Ingress發(fā)布服務(wù)任務(wù)6.1部署Ingress資源4任務(wù)6.2配置灰度發(fā)布4項目7使用Helm包管理工具部署應(yīng)用任務(wù)7.1基于Heml倉庫部署chart應(yīng)用4任務(wù)7.2構(gòu)建私有的chart應(yīng)用4項目8使用Operator自定義控制器部署中間件任務(wù)8.1使用Statefulset部署有狀態(tài)應(yīng)用4任務(wù)8.2使用Operator部署數(shù)據(jù)庫集群4項目9基于RBAC配置認證授權(quán)任務(wù)9.1部署PHPWeb項目到Kubernetes集群4任務(wù)9.2部署PythonWeb項目到Kubernetes集群4任務(wù)9.3部署Golang項目到Kubernetes集群4任務(wù)9.4部署SpringCloud微服務(wù)項目到Kubernetes集群4項目10構(gòu)建企業(yè)級devOps云平臺任務(wù)10.1安裝部署devOps工具6任務(wù)10.2配置持續(xù)集成與持續(xù)交付4項目11使用Python管理Kubernetes集群任務(wù)11.1使用Kubernetes庫管理集群4任務(wù)11.2使用Requests庫管理集群4104四、考核模式與成績評定辦法本課程為考試課程,期末考試采用百分制的閉卷
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